细数一下国内自主开发CPU的公司与现状，以及它们选择的指令集流派
最近痛陈国产“芯”悲惨历史的各种文章充斥网络，各种民族主义泛滥，今天本号斗胆也评论下国产CPU为何尚未足够成功，原因很简单，那就是手气差——选错了指令集架构。
本文节选于出版书籍《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》第一章。 ISA请扛起这口锅——为什么国产CPU尚未足够成功
众所周知，芯片是我国信息产业发展的核心领域，而CPU则代表了芯片中的核心技术。在此方面，我国与发达国家相比有着明显的差距。虽然经过多年的努力，技术差距已经有了显著的缩小，但是在民用商业领域内，仍然没有看到太多国产CPU的身影。是什么原因造成国产商业CPU尚未足够成功这一现状呢？接下来，我们便细数一下国内自主开发CPU的公司与现状，以及它们选择的指令集流派。通过逐一分析其过去与现状，相信能够让读者得到答案。 MIPS系——龙芯和君正 1．龙芯
龙芯CPU由中国科学院计算技术所龙芯课题组研制，由中国科学院计算技术所授权的北京神州龙芯集成电路设计公司研发。以下是龙芯CPU芯片的相关简介。 ·龙芯1号的频率为266MHz，最早在2002年开始使用，如图1-3所示。 ·龙芯2号的频率最高为1GHz。
·龙芯3A系列是国产商用4核处理器。最新龙芯3A3000基于中芯28nm FDSOI工艺，设计为4核64位，主频为1.5GHz，功耗仅为30W，非常适合笔记本平台。
·龙芯3B系列是国产商用8核处理器，主频超过1GHz，支持向量运算加速，峰值计算能力达到128GFLOPS，具有很高的性能功耗比。龙芯3B系列主要用于高性能计算机、高性能服务器、数字信号处理等领域。 2．君正
国内的MIPS系还有另外一家公司——北京君正。君正和龙芯同属于MIPS阵营，与龙芯着力于桌面PC处理器不同，北京君正是国内较早专注于可穿戴、物联网领域的本土IC设计公司之一。由于嵌入式芯片的软件一般按需求定制。这导致在智能可穿戴市场，相当一部分可穿戴产品和应用软件具有专用性，软件生态链相对较短，加上应用需求的多样化，因此不能用一套通用方案来满足所有人的要求，所以在这个领域没有某个厂商可以实现垄断。因此，在智能穿戴市场不容易出现PC和移动手机市场那样被x86与ARM架构垄断的情况。
智能穿戴芯片和物联网芯片对性能要求不高，大部分应用场景更关注低功耗、廉价和尺寸等因素，君正的产品完全满足性能要求，x86处理器不可能应用于该领域，ARM阵营IC设计公司受制于相对较高的授权费，在芯片产量较小的情况下，并不具备价格上的竞争力。君正拥有十多年的芯片设计经验和技术积累，其最大的特点就是具有较高的性能功耗比。国内第一批上市的智能手表包括果壳的第一代智能手表、土曼一代、土曼二代智能手表等都采用了君正的方案。
x86系——北大众志、兆芯和海光 1．北大众志
北京北大众志微系统科技有限责任公司成立于2002年11月，是国家集成电路设计行业的重要骨干企业。2005年，AMD与中国政府达成了协议，科技部指定北大微电子中心接收AMD Geode-2处理器的技术授权，AMD的处理器无疑是x86架构，中国因此获得了x86技术。不过Geode处理器属于AMD嵌入式处理器，因此AMD授权给北大的x86技术属于嵌入式架构。 2．兆芯
另外一家使用x86架构的国内企业——兆芯，也许被更多的人所熟知。众所周知，核心的x86架构是 Intel和AMD公司的核心技术，美国政府也会严格控制其技术的授权。不过，除了Intel和AMD，另外一家中国台湾公司威盛（VIA）也曾经拥有x86架构授权。据称，如图1-8所示，兆芯自主研发的ZX-C处理器于2015年4月量产，28nm工艺，4核处理
器，主频可达2.0GHz，并且支持国密算法加密。2017年兆芯宣布其最新一代ZX-D系列4核和8核通用处理器已经成功流片，并透露将在2018年推出16nm的ZX-E 8核CPU。 3．海光
除了上海兆芯，还有一家诞生不久的新锐公司——天津海光。2016年，AMD宣布与中国天津海光投资公司达成了协议，将x86技术授权给海光公司，获得授权费，并且双方还会成立合资公司，授权其生产服务器处理器。据称，为了打开中国高性能服务器市场，AMD这次授权给中国公司的x86很可能是最尖端的x86技术。对于海光的表现，也值得我们拭目以待。
Power系——中晟宏芯
蓝色巨人IBM的Power架构一直是高性能的代言。IBM于2013年联合NVIDIA等公司成立OpenPower开放联盟，其他公司也可以获得Power架构授权。此后还推动成立了中国POWER技术产业生态联盟，与多家中国公司签署了授权协议，中晟宏芯就是其中的一家。中晟宏芯成立于2013年，相信宏芯能用若干年的时间实现技术的消化吸收和推陈出新。 Alpha系——申威
申威处理器或申威CPU，简称“SW处理器”。
申威对自主的Alpha架构在不断深化升级，在双核Alpha基础上拓展了多核架构和SIMD等特色扩展指令集，主要面向高性能计算、服务器领域，在2016年国际超算大会评比中，基于申威26010处理器的“神威太湖之光”超级计算机系统（如图1-9所示）首次亮相并夺冠，其峰值性能达每秒12.5×108亿次浮点运算，成为世界首台运行速度超109亿次的超级计算机。
ARM系——飞腾、华为海思、展讯和华芯通
为了更好地理解本节的内容，有必要先对ARM的授权模式进行介绍。简而言之，ARM公司的主要授权模式可以分为两种。
·授权“ARM处理器IP”给其他的芯片生产商（合作伙伴），后者直接使用ARM处理器IP设计SoC芯片。
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